[发明专利]一种换流阀阀基电子设备光功率在线监测系统及监测方法

说明书

本发明提供一种换流阀阀基电子设备光功率在线监测系统及监测方法，包括：相互连接的光功率数据采集单元、数据处理单元和上位机；光功率数据采集单元设置在阀基电子设备上，用于采集所述阀基电子设备的光功率数据，并将数据传输至数据处理单元；数据处理单元，用于接收、存储所述光功率数据采集单元传输的数据，并对接收的数据进行分析处理，同时将数据传输至上位机；上位机，用于将所述数据处理单元传输的数据进行显示。本发明实现了VBE光功率数据的在线监测，并根据监测到的数据提前预测异常发展趋势，为直流输电关键设备的运行、维护和故障分析提供科学依据。

技术领域

本发明涉及一种光功率监测装置，具体讲涉及一种换流阀阀基电子设备光功率在线监测系统及监测方法。

背景技术

换流阀作为换流站内最重要的设备之一，其运行状态将直接关系到整个直流输电系统的安全。随着高压直流输电工程的增多，特高压直流输电换流阀故障也随之增加，导致直流工程非计划停运次数增加，成为制约特高压直流工程可靠性指标提高的关键，其中阀基电子设备(VBE)故障是导致换流阀故障的一个主要因素，其关键器件在运行过程中受到环境的影响，存在一定的故障概率，如光收发器可能会出现光功率降低现象，最终导致输出信号波形形成畸变。

由于极控与VBE之间的关键接口信号以及VBE内部接口信号全部采用光信号形式，特高压直流输电工程中曾出现过由于光收发器失效引起的单套换流器丢脉冲保护动作和单套VBE紧急故障退出事件，单套VBE运行使直流系统可靠性降低，若VBE再发生紧急故障将导致闭锁。

由于缺乏过程监测数据，无法及时发现光功率器件失效等VBE状态变化从而不能避免由此引起的故障停运。当VBE发生故障，排查故障点需要耗费人力物力以及时间，可靠的故障精确定位能有效节省人力物力，缩短故障停电时间。

发明内容

基于上述问题，本发明提供了一种换流阀阀基电子设备光功率在线监测系统，包括：相互连接的光功率数据采集单元、数据处理单元和上位机；

光功率数据采集单元设置在阀基电子设备上，用于采集所述阀基电子设备的光功率数据，并将数据传输至数据处理单元；

数据处理单元，用于接收、存储所述光功率数据采集单元传输的数据，并对接收的数据进行分析处理，同时将数据传输至上位机；

上位机，用于将所述数据处理单元传输的数据进行显示。

优选的，所述光功率数据采集单元包括：多个智能SFP光模块；

所述智能SFP光模块设置在阀基电子设备上，用于采集光功率数据。

优选的，所述系统还包括I2C采集模块，一端与多个智能SFP光模块连接，另一端与所述数据处理单元连接，通过选择信号切换多路通道的光功率信号。

优选的，所述系统还包括HDLC模块；

所述HDLC模块与所述I2C采集模块连接，用于将所述I2C采集模块采集的光功率信号传输至所述数据处理单元。

优选的，还包括传输通道，用于将所述数据处理单元分析处理后的数据传输至上位机。

优选的，所述传输通道利用以太网进行数据传输。

优选的，所述数据处理单元包括CPU和FPGA；

所述CPU和FPGA之间的数据传输通过AXI-DMA总线实现，操控指令的传输通过AXI-Lite总线实现。

优选的，所述数据处理单元还包括第一DDR缓存和第二DDR缓存；所述第一DDR缓存与FPGA连接，所述第二DDR缓存与CPU连接。

一种换流阀阀基电子设备光功率在线监测方法，所述方法包括：